La antena de bocina de Holmdel es una gran antena de bocina de microondas que se utilizó como antena de comunicación por satélite y radiotelescopio durante la década de 1960 en las instalaciones de Bell Telephone Laboratories ubicadas en Crawford Hill en Holmdel Township, Nueva Jersey , Estados Unidos. [5] Fue designada Monumento Histórico Nacional en 1989 debido a su asociación con el trabajo de investigación de dos radioastrónomos , Arno Penzias y Robert Wilson . [1]
En 1965, mientras utilizaban esta antena, Penzias y Wilson descubrieron la radiación cósmica de fondo de microondas (CMBR) que permea el universo. [6] Este fue uno de los descubrimientos más importantes en la cosmología física desde que Edwin Hubble demostró en la década de 1920 que el universo se estaba expandiendo. Proporcionó la evidencia que confirmó la teoría del " Big Bang " de George Gamow y Georges Lemaître sobre la creación del universo. Esto ayudó a cambiar la ciencia de la cosmología, el estudio de la historia del universo, de un campo de especulación teórica ilimitada a una disciplina de observación directa. En 1978, Penzias y Wilson recibieron el Premio Nobel de Física por su descubrimiento. [7]
La antena de bocina de los Laboratorios Bell Telephone en Holmdel, Nueva Jersey, fue construida en Crawford Hill en 1959 para apoyar el Proyecto Echo , los satélites de comunicaciones pasivas de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio , [8] [5] que utilizaban grandes globos de plástico aluminizado ( globos satelitales ) como reflectores para hacer rebotar señales de radio desde un punto de la Tierra a otro. [9]
La antena tiene 50 pies (15 m) de longitud con una apertura radiante de 20 por 20 pies (6,1 por 6,1 m) y está construida de aluminio . La rueda de elevación de la antena, que rodea la sección media de la bocina, tiene 30 pies (9,1 m) de diámetro y soporta el peso de la estructura mediante rodillos montados en un marco de base. Todas las cargas axiales o de empuje son absorbidas por un gran cojinete de bolas en el extremo angosto del vértice de la bocina. La bocina continúa a través de este cojinete hasta el edificio de equipos o la cabina. La capacidad de ubicar el equipo receptor en el vértice de la bocina, eliminando así la contribución de ruido de una línea de conexión, es una característica importante de la antena. Un radiómetro para medir la intensidad de la energía radiante se encuentra en la cabina. [5]
El marco de base triangular de la antena está hecho de acero estructural. Gira sobre ruedas alrededor de un cojinete de bolas de pivote central sobre una pista giratoria de 30 pies (9,1 m) de diámetro. La pista consta de placas de acero cepilladas y aliviadas de tensión ajustadas individualmente para producir una pista que es plana hasta aproximadamente 1 ⁄ 64 pulgadas (0,40 mm). Las caras de las ruedas tienen forma de cono para minimizar la fricción de contacto. Una fuerza tangencial de 100 libras (400 N) es suficiente para que la antena comience a girar sobre la plataforma giratoria. El haz de la antena se puede dirigir a cualquier parte del cielo utilizando la plataforma giratoria para ajustes de acimut y la rueda de elevación para cambiar el ángulo de elevación o la altitud sobre el horizonte. [5]
A excepción del armazón de acero, fabricado por una empresa siderúrgica local, los talleres del Laboratorio Holmdel fabricaron y ensamblaron la antena bajo la dirección del Sr. HW Anderson, quien también colaboró en el diseño. También colaboraron en el diseño los Sres. R. O'Regan y SA Darby. [5] La construcción de la antena se completó bajo la dirección de Arthur Crawford. [10]
Cuando no se utiliza, el mecanismo de transmisión azimutal de la plataforma giratoria se desactiva, lo que permite que la estructura se mueva como una veleta y busque una posición de mínima resistencia al viento. La antena fue diseñada para soportar vientos de 100 millas por hora (160 km/h), y toda la estructura pesa 18 toneladas cortas (16 toneladas). [5]
En el suelo, junto a la antena, hay un cobertizo para servicios públicos revestido de tablillas de plástico de 3,0 x 6,1 m (10 x 20 pies), con dos ventanas, una puerta doble y un techo de chapa metálica . Esta estructura alberga los equipos y controles de la antena y está incluida como parte de la designación como Monumento Histórico Nacional.
La antena no se ha utilizado durante varias décadas. [ vago ] [ cita requerida ]
Este tipo de antena se llama antena Hogg o antena reflectora de bocina , inventada por Alfred C. Beck y Harald T. Friis en 1941. [11] Fue construida por David C. Hogg. [5] Consiste en una bocina de metal ensanchada con una superficie reflectante curva montada en su boca en un ángulo de 45° con respecto al eje largo de la bocina. [5] El reflector es un segmento de un reflector parabólico, por lo que la antena es una antena parabólica que se alimenta fuera del eje. Una bocina Hogg combina varias características útiles para la radioastronomía. Es de banda extremadamente ancha , tiene una eficiencia de apertura calculable y las paredes de la bocina la protegen de la radiación que proviene de ángulos fuera del eje del haz principal. Por lo tanto, los lóbulos trasero y lateral son tan mínimos que apenas se recibe energía térmica del suelo. En consecuencia, es un radiotelescopio ideal para medir con precisión niveles bajos de radiación de fondo débil. La antena tiene una ganancia de aproximadamente 43,3 dBi y un ancho de haz de aproximadamente 1,5° a 2,39 GHz y una eficiencia de apertura del 76%. [5]
En 2021, el terreno de Crawford Hill se vendió a un desarrollador que estaba interesado en construir un desarrollo residencial. [12] En respuesta, esto desencadenó una petición para "Salvar la antena de bocina de Holmdel" con el fin de preservar la propiedad como parque. Los defensores consideraron que era un destino mejor que la antena de bocina o su terreno fueran destruidos para dar paso a un desarrollo inmobiliario planificado. [13]
A partir de octubre de 2023, se planea preservar el sitio. [14] [15] Después de que surgiera el apoyo público para la preservación de la antena de bocina, demostrado en parte por más de 8000 firmas en una petición difundida por grupos comunitarios, el Comité del Municipio de Holmdel acordó pagar $5.5 millones por 35 acres (14 ha) de tierra, incluida aquella en la que se encuentra la antena. La ciudad planea convertir el terreno en un parque público. [14]
Medios relacionados con la antena de bocina Holmdel en Wikimedia Commons